[發明專利]一種發動機連續可變氣門相位機構

無效

• 申請號: 200910192101.2
• 申請日: 2009-09-03
• 公開（公告）號: CN101701538A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 李建春
• 申請（專利權）人: 江門市碩普科技開發有限公司
• 主分類號: F01L1/34
• 分類號: F01L1/34;F02D13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及發動機氣門相位控制領域，特別地涉及一種發動機連續可變氣門相位機構。

背景技術

眾所周知，配氣相位對發動機的性能影響很大，而最有利的氣門相位隨著發動機的工況變化是不同的。傳統發動機氣門驅動機構的運動正時和氣門升程是固定的，雖然能保證發動機的性能在某一工況如設計工況達到最佳，但對其他工況則不能充分顧及，這對工況變化頻繁的機動車發動機來說顯然不利。在此背景下，人們對可變氣門相位驅動技術進行了探索，并提出了一些實現方案，如德國KSAT公司的進氣凸輪軸氣門相位控制系統(VTC)、日本鈴木公司的可變氣門定時機構(VVT)等，這些公司所采用的可變氣門相位技術目前只能進行有限幾個級檔的調節變化，一般只有高速檔和低速檔兩級變化，它是通過采用一個高速檔凸輪和一個低速檔凸輪的組合形式來完成的。但是，由于機動車發動機的使用工況是不斷變化的，亦即隨著發動機的轉速和負荷的變化，其最佳氣門相位最好能進行無級地連續變化調節，這樣才能保證發動機在較大的運行工況范圍內均有較優的性能輸出，顯然，上述可變氣門相位技術是無法滿足這些要求的。鑒此，意大利Fiat公司開發了一種三維凸輪機構并安裝在FerrariV8發動機上，其構成為：一個帶有錐度外廓的三維凸輪，它與裝有可傾斜式墊塊的氣門桿相接觸，通過三維凸輪軸的軸向移動使得凸輪的不同部分驅動氣門桿，以此改變發動機的氣門配氣相位以適應不同工況。然而，Fiat公司的三維凸輪方案雖然解決了氣門相位的連續可調變化，但其凸輪軸的軸向移動是采用潤滑系統的機油壓力來進行控制的，為此必須配備一套液力控制系統，因而使得該裝置的結構比較復雜。

發明內容

本發明針對現有技術所存在的不足，提供一種發動機連續可變氣門相位機構，其目的在于一方面能實現發動機氣門相位連續可調，另一方面能有效簡化其凸輪軸的驅動結構。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：提供一種發動機連續可變氣門相位機構，包括氣門、氣門彈簧、滾珠和一個能改變氣門升程及啟閉時刻的三維凸輪，該三維凸輪的橫斷面的輪廓型線沿凸輪軸的軸向方向連續光滑地變化并與發動機的不同工況相對應，所述三維凸輪可以作軸向移動，所述氣門由該三維凸輪驅動，其特征在于設置有一個可以擺動的擺臂，一個可以轉動的齒桿，一個可以往復移動的齒條，一個軸向推力軸承，一個復位彈簧，一個頂珠和一個調節桿，所述擺臂與齒桿緊固連接，齒桿上設置有齒輪與所述齒條嚙合配合，齒條通過所述軸向推力軸承驅動上述三維凸輪軸向移動；三維凸輪上開設有滑鍵與驅動輪聯系，一方面三維凸輪被驅動輪驅動而旋轉并通過其型線迫使氣門產生啟閉動作，另一方面三維凸輪受齒條及軸向推力軸承控制而產生軸向移動，具體情形是通過撥動擺臂帶動齒桿轉動，進而由齒桿驅動齒條往復移動，齒條則通過軸向推力軸承驅動三維凸輪產生軸向位移，由此調節三維凸輪與滾珠的接觸部位，最后通過滾珠驅動氣門的啟閉，亦即三維凸輪可以根據需要控制和改變其實際工作的型線，上述復位彈簧、頂珠和調節桿的作用是協助齒桿和齒條使三維凸輪復位。

本發明采用擺臂結合齒桿和齒條的機構，可以根據發動機的實際工況來控制三維凸輪處在不同的型線工作段，由此獲得與發動機工況相匹配的較佳氣門相位，由于不需要配備液力控制系統，故結構得以簡化，同時采用齒輪嚙合的方式來產生三維凸輪的軸向位移，因此工作更加可靠。

附圖說明

圖1是本發明一種發動機連續可變氣門相位機構的布局示意圖；

圖2是圖1所示一種發動機連續可變氣門相位機構的齒桿與齒條嚙合配合的示意圖；

圖3是圖1所示一種發動機連續可變氣門相位機構三維凸輪對應不同發動機工況的型線示意圖。

具體實施方式

下面以具體實施例對本發明作進一步描述，參見圖1-3：